3D-принтеры H-bot и Deltabot своими руками
Содержание
- Введение
- Преимущества самодельных 3D-принтеров
- Возможные сложности и нюансы
- Решения
- Примеры, кейсы реальных людей
- В заключение
Введение
Модели 3D-принтеров для любительской печати, продающиеся в бюджетном сегменте, отличаются зачастую весьма скромными характеристиками, а профессиональный принтер далеко не каждый может себе позволить, так как стоят они недешево. Доступная, в плане финансов, альтернатива дорогим принтерам – сборка своего устройства, которое проектируется и делается его создателем именно таким, каким он хочет его видеть.
Источник: 3deshnik.ru
Высококлассный самодельный 3D-принтер, собранный по цене комплектующих, то есть — приблизительно по стоимости готового принтера классом ниже, имеет лишь один недостаток — его сборка требует знаний и навыков, на освоение которых уйдет изрядное количество времени, а также оборудования и инструментов, которые есть далеко не у каждого.
Источник: hackaday.com
У самодельных моделей есть масса преимуществ, конкретно о них вы узнаете далее. Также мы осветим нюансы, возможные проблемы и способы их решения. Отдельно стоит упомянуть реальные кейсы с чертежами и схемами H-bot 3D-принтеров.
Преимущества самодельных 3D-принтеров
Источник: 3dtoday.ru
Самостоятельная постройка 3D-принтера выгодна по многим причинам. Во-первых, создатель имеет полную свободу действий. Можно выбрать любые комплектующие и сконструировать неповторимую модель. У готового изделия могут быть разные конфигурации.
Следующее преимущество заключается в том, что на конструировании 3D-принтеров дома можно неплохо сэкономить. Создатели закупают материалы не только в официальных магазинах, но и на китайских интернет-площадках. К слову, на последних нередко встречаются дешевые материалы, которые по качеству могут сравниться с дорогими моделями. Также можно сделать 3D-принтер из подручных средств, найденных дома.
Источник: https://3dtoday.ru
Обычно конструкцию подгоняют под конкретные цели. Поэтому печатаемая продукция имеет хорошее качество, а сам принтер отличается высокой производительностью. Девайс можно наделить уникальными характеристиками, которые превзойдут заводской экземпляр.
Возможные сложности и нюансы
Есть разные модели 3D-принтеров, поэтому конструирование под силу как новичку, так и опытному пользователю. Но в обоих случаях могут возникнуть сложности. Часто создатели сталкиваются со следующим:
- С первого раза сложно создать модель с достаточной жесткостью, а любые люфты чреваты браком печати. Выбирайте проверенные конструкции, ориентируйтесь на опыт товарищей по сообществу 3D-печатников.
- Устройство из недорогих комплектующих может принести множество “сюрпризов”. При выборе деталей на китайских площадках дистанционной торговли отдавайте предпочтения проверенным наименованиям и продавцам. Для этого надо постоянно мониторить форумы и сообщества и собирать информацию. Если покупать детали в магазине, офис которого находится в вашем городе или хотя бы вашей стране, то вопросов с гарантией и проблем со сроками замены комплектующих будет намного меньше.
- Придется научиться самостоятельно настройке как механики, так и электроники, в т.ч. установке прошивок, замене контроллеров и работе с ПО, большая часть которого не русифицирована.
Источник: 3dmodularsystems.com
Решения
Источник: homdor.com
Часть проблем можно устранить, если заранее определиться с комплектом деталей. Проще закупить все комплектующие в одном магазине, а некоторые простые запчасти создать самостоятельно. Например, можно сэкономить на корпусе и сделать его из любых подручных материалов. Раму зачастую делают из алюминиевого профиля разной формы, трубы прямоугольного сечения или уголка.
Источник: thingiverse.com
Облегчить работу можно с помощью наборов. Производители принтеров выпускают в том числе и комплекты для создания H-bot 3D-принтеров и дельта-принтеров своими руками. Они бывают полные и неполные — в полных наборах обычно есть вообще все, что нужно для сборки принтера, в том числе и большая часть инструментов, неполные же могут представлять собой только раму с корпусом, либо только корпусные панели, либо только раму отдельно, иногда с какими-то основными узлами.
Такие наборы удобны для тех, кто не хочет заморачиваться скучной механикой, но экструдер и электронику предпочитает выбирать сам.
Примеры, кейсы реальных людей
Источник: pikabu.ru
Большинство начинающих создают модели из всего, что найдется в закромах. Если конструкция простая, подручные материалы подойдут не хуже покупных. Обычно готовое изделие требует доработки, о чем говорят сами создатели принтеров.
Cамодельный H-bot пользователя NickSon
Описание
Основная цель – собрать пожаробезопасную модель из недорогих материалов. При конструировании использовалась технология принтеров RepRap. Эти устройства способны на быстрое прототипирование.
Чертежи для RepRap находятся в открытом доступе. Часто люди начинают конструирование принтеров именно с них. Модель можно назвать свободно модифицируемой – устройство поддерживает любые корректировки.
Разбор плюсов и минусов
Как было сказано, чертежи и полную информацию о 3D-принтерах RepRap найти нетрудно – это устройство является бесплатным. Существует официальная площадка, на которой изобретатели делятся своими открытиями и корректируют схемы. При выборе RepRap главную роль играет то, что всегда доступна помощь сообщества таких же энтузиастов.
К немногочисленным недостаткам можно отнести точность печати, которая у принтеров построенных по этой концепции редко удивляет, а также необходимость в навыках и знаниях для сборки, которые есть далеко не у каждого.
Из чего состоит
Изначально предполагалось сделать H-bot из жесткой рамы-кубика с профильными рельсами. За основу был взят MGN12. Профиль сделан из алюминия, отличается пожаробезопасностью и легкостью в обработке. Труба 30х30х1,5 обрабатывалась фрезером. Электроника закреплена на листе ламината, что сделано для облегчения конструкции и потому что он был под рукой.
Где приобрести запчасти
Блок MGN12 является наиболее доступным, его можно приобрести даже на алиэкспрессе. Но лучше сделать покупку на проверенном сайте. Помимо блока в специализированных магазинах можно купить и другие детали: кабели, разъемы, цилиндрические валы, консольные столы.
Профильную трубу приобретают в обычных строительных магазинах. В данном примере использовалась труба из Леруа-Мерлен. Но ее было необходимо обработать в некоторых местах, для чего взяли фрезер.
Процесс создания поэтапно
После прикрепления бобышек нужно было определиться со столом. Выбор пал на консольный стол с подогревом, у которого 4 направляющие и 2 винта. Далее на стол были прикреплены цилиндрические валы и линейные подшипники одинарного размера. Это помогло сделать лофт минимальным.
Позже понадобились дополнительные подшипники, а именно разрезные – с ними легче регулировать зазор и натяг.
Затем протестировали конструкцию на жесткость и временно утеплили ее картоном. В дальнейшем лучше положить каменную вату и алюминиевый лист сверху.
Как только определились со столом, возник вопрос насчет винтов. Поставили четырехзаходную трапецию. К слову, это единственный материал для данного принтера, заказанный на “Алиэкспрессе”.
Чтобы обеспечить надежное крепление, снизу была сделана двойная опора. Для скрепления внутренних обойм применили хомут и зубчатый шкив.
А потому возник вопрос, как их закрепить, чтобы натяжением ремня эту прелесть не выгибало в дугу, особенно когда гайка вверху? Немного подумав, автор решил, что двойная опора снизу вполне решит вопрос – подшипники установлены сверху и снизу балки, а внутренние обоймы подшипников стянуты между хомутом (сверху) и зубчатым шкивом (снизу), что позволяет убрать осевой люфт подшипников.
Далее нужно было выбрать электронику. Выбор пал на 32-битный Arduino Due, который не страдает от перегрева мосфетов. В качестве дисплея послужила модель MKS TFT2.4. Конструкция получилось удобной, но присутствует один недостаток. Изображение порой «зависает», если печатать со встроенным картридером. Проблему можно решить экранированной витой парой, это будет защищать от помех.
Подведение итогов, общая стоимость
Принтер подходит новичкам. Он недорог и относительно прост в сборке. В общей сложности на материалы потрачено 20 тыс. рублей. В стоимость входят все комплектующие, большую половину бюджета составляют экструдер и электроника.
В дальнейшем можно усовершенствовать аппарат, сделать его компактнее. Для этого нужно разместить катушку с пластиком на задней стенке, в результате чего глубина будет сжата. Также можно повысить жесткость, обшив принтер листами алюминия.
Самодельный фанерный Ultimaker авторства plastmaska
Основная задача – построить принтер не дороже 25 000 рублей. Безусловно, можно приобрести китайскую модель за меньшую стоимость, но результат будет сложно назвать 3D-печатью. Нужно купить качественные материалы, которые будут отличаться жесткостью и пожаробезопасностью.
Плюсы и минусы
3D-принтер Ultimaker достаточно просто собрать, ведь чертежи находятся в открытом доступе. Это объясняется тем, что данные принтеры популярны во всем мире. На тематических форумах можно найти не только схемы, но и подробные отчеты о конструировании.
Несмотря на популярность, видов пластика для Ultimaker не так много. Следующий минус – плохая совместимость с боуден экструдером. Вместо него лучше использовать директ экструдер.
Какие материалы потребуются
Сперва нужно решить, какой корпус подойдет к Ultimaker. В данном случае подойдет любой из фанеры, МДФ или монолитного поликарбоната. Его стоимость варьируется от 1200 до 2000 рублей, купить можно в магазинах лазерной резки и гравировки.
Далее приобретается основа для стола, материал – алюминий. Средняя цена равна 700 рублям. За стеклом же можно обратиться в обычную стекольную мастерскую. Здесь его толщина составляет 4 мм, а обошлось оно в 150 рублей.
Валы потребуются 6, 8 и 12 миллиметров. Общая стоимость всех валов около 3000 рублей. Вместо самостоятельной резки можно попросить в цехе отметить нужный размер.
Некоторые материалы лучше брать с запасом, например термисторы. В процессе они будут постоянно ломаться. То же самое касается пластиковых деталей.
Процесс создания поэтапно
На первом этапе спариваются концевые выключатели осей X и Y. Для этого нужно взять микровыключатели, паяльник и провод сечением 0,22 кв.мм. При спаивании желательно воспользоваться контактами NC и C, что называется нормальным закрытым контактом.
Затем нужно установить выключатель подсветки и разъем для кабеля. Последний должен обязательно быть с предохранителем. На этом же этапе закручиваются гайки и устанавливаются винты.
После собирается корпус. Нужно взять левую панель корпуса, на которой установлен микровыключатель, и правую панель. Также потребуются маленькие детали, чтобы прикрепить энкодер.
Панели необходимо прикреплять последовательно. Сперва собирается задняя таким образом, чтобы овальное отверстие смещалось в правую сторону. После устанавливается верхняя панель, при этом микровыключатель должен быть смещен влево.
После того, как будет установлена передняя панель, конструкцию нужно повернуть на левый блок. При этом круглое отверстие в панели должно находиться сверху. Затем приступаем к установке левой панели с микровыключателем внутри.
Подробнее о процессе можно узнать из видео:
Завершающий шаг – установка экструдера и всего, что связано с ним. Первым делом ставится подающая шестерня, которую нужно обязательно фиксировать крепко. Также собирается прижим и фитинг на экструдер:
Эти этапы запечатлены на видео:
Подведение итогов
Сборка заняла 4 дня, большая часть времени была отведена на фотографии и конспектирование. Желательно записывать последовательность этапов, чтобы впоследствии понять, где закралась ошибка. В результате получилась такая конструкция:
В качестве дополнения можно установить подшипники не только снизу, но и сверху. Также подлежат изменению корпусы для печатной головы и крышки. Эти пластиковые детали можно заменить более прочными и пожаробезопасными материалами.
Delta-bot созданный юзером xolodny
Идея создания 3D-принтеров на основе кинематики не нова. Впервые ее разработал швейцарский профессор Реймонд Клавел. Именно он изобрел легкую и быструю конструкцию для 3D-печати.
Плюсы и минусы
Дельтабот хорош тем, что обладает большой скоростью и точностью работы. Также он дешевле других 3D-принтеров за счет того, что у него отсутствуют линейные направляющие. Корпус достаточно прост, поэтому лазерная резка не потребуется.
Несмотря на простоту конструкции и скорость печати, у дельтабота есть минусы. Предусмотрено ограничение по высоте печатаемых моделей, поэтому компактный 3D-принтер не сможет справиться с некоторыми задачами. Другой минус – сложный алгоритм, по которому вычисляются координаты правильной работы эффектора.
Процесс конструирования
Большое внимание было уделено эстетической стороне. Пробная модель издавала шум при печати, который удалось исправить в дальнейшем. Для этого заменили двигатели. В результате еле слышимые звуки исходят только от экструдера, что не мешает работе.
Поставили регулируемые держатели, в которых отсутствуют пружины. Регулировать стол при печати новой модели не требуется. Его положение остается неизменным даже в том случае, если постоянно переносить принтер.
Было принято решение убрать направляющие валы и оставить одни подшипники Z608. Это обеспечивает минимальный износ – конструкция прослужит долгие годы.
Подведение итогов
Конструирование заняло чуть более недели, при этом результат нельзя назвать окончательным. В будущем можно увеличить жесткость или заняться организацией термокамеры. Это улучшит качество печатаемых фигурок, а также упростит процесс их создания.
В заключение
Источник: 3dtoday.ru
Создать 3D-принтер вполне реально из подручных средств. Главное – заранее продумать конструкцию до деталей. Важно определиться с электроникой, панелями и мелкими комплектующими. Не забудьте составить макет будущего устройства, где будет учтен каждый элемент.
Приобрести комплектные наборы для сборки 3D-принтера и отдельные комплектующие вы можете в Top 3D Shop. Обращайтесь за консультацией к нашим специалистам — подберем оптимальное оборудование под ваши цели и задачи.
Рекомендуемые товары
Оставить комментарий